痛觉在大脑皮层第一感觉区、第二感觉区等部位产生。
当人体组织受到伤害时（如针刺、烫伤、压迫、割伤等），痛觉感受器（游离的神经末梢）就会受到刺激，发出一个冲动信号给脊髓，然后脊髓会将收到的信号传递给大脑，大脑皮层的第一感觉区、第二感觉区就会将信号解读为疼痛。
疼痛是大脑给人的警示信号，提示人体已经出现了损伤，需要做出相应的反应进行调节，如烫伤前会缩手，触碰钉子的瞬间收手等。除了躯体可以感受到疼痛外，内脏器官出现异常时，我们也能接收“疼痛”信号，这有利于我们及时发现异常，避免损伤进一步加重甚至危及生命。